Побудовано систему рівнянь переносу других, третіх і четвертих моментів пульсацій поступальної та кутової швидкостей і температури частинок з урахуванням псевдотурбулентних і турбулентних ефектів. Одержано вирази для третіх і четвертих моментів пульсаційних параметрів частинок і виведено формули для швидкості генерації та дисипації других моментів, пов'язаних з міжчастинковими зіткненнями, необхідні для замикання рівня переносу подвійних і потрійних кореляцій. На базі моментних рівнянь в ейлеровому наближенні побудовано сім'ю моделей руху, тепломасообміну та горіння висхідного полідисперсного потоку коксозольної суміші з урахуванням міжфазної та міжчастинкової взаємодії, обертання домішки, конвективного та радіаційного теплообміну. Знайдено оптимальну конструкцію топки з киплячим шаром, що дозволяє організувати режим горіння вугілля з мінімальним механічним недопалом. Запропоновано спосіб термоконтактного піролізу вугілля на ділянці кільцевої зони та методику його реалізації.

  Скачати повний текст

На підставі термодинамічного аналізу процесів дисоціації та взаємодії фаз шляхом наплавлення сформовано безфтористу шлакову систему, що забезпечує високі технологічні властивості у ході відновлення циліндричних деталей малого та середнього діаметра. Внаслідок проведених досліджень окиснювально-відновлювальних процесів під флюсами даної системи доведено визначальну роль у формуванні складу шва реакцій у газовій фазі. Показано можливість відновлення марганцю з оксиду магнієм за рахунок протікання реакцій у газовій фазі. Запропоновано вдосконалену схему взаємодії фаз шляхом зварювання під флюсом, за якою на формування кінцевого хімічного складу металу шва значно впливають реакції у газовій фазі. Експериментально перевірено можливість відновлення з оксидів кремнію, марганцю та титану вуглецем. Розроблено новий спосіб наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу, що передбачає горіння дуги в повітряно-флюсовій суміші, що рухається.

  Скачати повний текст

Досліджено питання числового моделювання низькоемісійних камер згоряння газотурбінних двигунів з упорскуванням водяної пари та горінням частково перемішаної паливоповітряної суміші. Розроблено універсальну математичну модель тривимірного хімічно реагувального потоку, яка дозволяє прогнозувати вихідні температурні й екологічні характеристики камер згоряння, що працюють на газоподібному паливі. Наведено результати верифікації моделі, на підставі яких підтверджено її вірогідність для широкого спектра робочих режимів. Запропоновано методику числового експерименту. З використанням даних, одержаних під час проведення розрахунків, вдосконалено конструкції конкретних зразків низькоемісійних камер згоряння. Доведено необхідність і можливість використання числового експерименту під час проектування камер згоряння газотурбінних двигунів.

  Скачати повний текст

Аналітично встановлено закономірності теплообміну за умов різання термітними та киснево-термічними стрижнями на повітрі і за підводного різання. Розроблено методику розрахунку коефіцієнта корисної дії та необхідної теплової потужності зварювального та ріжучого киснево-термічного стрижня. Вивчено процес теплообміну під час горіння зварювального та ріжучого кисневотермічного стрижня на повітрі та під водою, що дає змогу розрахувати необхідну теплову потужнісь складів і жужільний склад. Наведено результати експериментальнх досліджень закономірностей теплообміну за умов різання термітними та киснево-термічними стрижнями на повітрі та підводного різання. Розвинуто технологію зварювання, наплавлення та різання екзотермічними зварювальними стрижнями.

  Скачати повний текст

Проаналізовано кінетичні та теплові характеристики продуктів горіння суміші, яка виробляється електролізно-водяним генератором для нанесення покриття газополум'яним способом. Досліджено газодинамічні та теплові характеристики струменя продуктів горіння чистої воднево-кисневої суміші, а також з домішками парів вуглеводних сполук. Визначено межі переходу від ламінарного до турбулентного характеру течії продуктів горіння суміші, яка виробляється електролізно-водними генераторами залежно від домішок у суміш парів вуглеводневих сполук. Вивчено розподіл температури та швидкості течії струменя продуктів горіння за довжиною факелу полум'я у разі різних характерів течії та складів продуктів горіння. Визначено умови одержання покриттів з матеріалів з різною температурою плавлення за умов газополум'яного плавлення з використанням воднево-кисневого полум'я, одержаного під час спалення суміші, що виробляється електролізно-водяними генераторами. Наведено технологічні параметри процесу за умов газополуменевого нанесення покриття з використанням воднево-кисневого полум'я.

  Скачати повний текст

Досліджено промислове виробництво нових енергоефективних зварювальних джерел, а також мобільні зварювально-технологічні комплекси. Описано резонансні процеси у зварювальних індуктивно-ємнісних перетворювачах (ЗІЄП) за різних ступенів розладу контурів. Відзначено, що залежно від способу зварювання обирається відповідний ступінь розладу, який забезпечує стабільність горіння дуги, а також інші зварювально-технологічні властивості, зокрема, формування, розбризкування, дефектоутворення. Доведено, що найбільш важливий метод підвищення потужності ЗІЄП - перехід до модульного принципу їх побудови. Розроблено методи когерентного аналізу взаємодії зварювальних струмів включених модулів, а також розглянуто способи регулювання потужності під час дугового зварювання. Досліджено нові двоконтурні схеми резонансних джерел, процес зварювання на змінному струмі у разі використання електродів з основним покриттям.

  Скачати повний текст

За результатами експериментальних досліджень і фізико-математичного моделювання уперше встановлено закономірності впливу випаровування вольфрамових дротиків, що нагріваються електричним струмом. Доведено суттєвий вплив випаровування на критичні параметри загасання та умови виродження критичних режимів в області великих діаметрів зразків. Установлено появу максимуму на залежності товщини оксидного шару від шару окиснення вольфрамового зразка. Виявлено, що знехтування у теоретичних моделях тепловтратами випромінюванням до стінок реакційного устрою призводить до появи такого інтервалу діаметрів провідника, для якого є неможливим здійснення критичних режимів загасання. Для діаметрів провідника нижче та вище цього інтервалу існують критичні переходи з високотемпературного режиму окиснення на низькотемпературний у разі зниження сили струму. Розроблено фізико-математичну модель високотемпературного окиснення та тепломасообміну металевих частинок у газі з урахуванням стефанівської течії на їх поверхні, з використанням якої встановлено суттєвий вплив стефанівської течії на період індукції, час і температуру горіння вольфрамових часток, критичні діаметри та товщини оксидної плівки, які характеризують їх запалення та загасання у нагрітому газі. Створено та застосовано методику вимірювання температурного поля за допомогою комп'ютерної обробки цифрового зображення нагрітих до свічення рухомих і нерухомих об'єктів дослідження. Експриментально визначено критичні значення сили струму, за яких одержуються високотемпературні стани вольфрамових провідників різних геометричних розмірів. Доведено значне зростання критичних значень сили струму зі збільшенням діаметра провідника. Установлено вплив просторової орієнтації фольфрамового дротика відносно напряму природної конвекції та вимушеного потоку на критичні параметри запалення та час переходу до високотемпературного стану. Доведено, що за присутності вимушеного потоку поздовжнє розташування дротика значно покращує умови переходу до високотемпературного стану, а саме, зменшується час переходу та критичні значення сили струму.

  Скачати повний текст

Детально проаналізовано механізм здійснення високотемпературного та гістерезисного процесів тепломасообміну та кінетики гетерогенних і каталітичних хімічних реакцій на поверхні рухомих вуглецевих частинок і металів за різних початкових і зовнішніх умов. Досліджено роль у цих процесах випромінювання, стефанівської течії, природної та вимушеної конвекції, вплив термокінетичних параметрів на характеристики гетерогенного займання, горіння та погасання вуглецевих частинок. Розроблено фізико-математичну модель стійких і критичних процесів тепломасообміну твердих тіл під час гетерогенно-каталітичних перетворень для сумішей з різною концентрацією реагуючих компонентів (на прикладі окиснення водню за присутності платинового дротика). Визначено критичні умови протікання хімічної реакції, що характеризують переходи з нижнього теплового режиму каталізатора, який знаходиться у хімічно реагуючій газовій суміші, до верхнього та навпаки. Показано можливість безкризової зміни теплових режимів, коли гістерезисна область відсутня, а також можливість існування гістерезисних режимів тепломасообміну залежно від вмісту водню в суміші.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено методику виявлення вібраційного горіння в низькоемісійних камерах згоряння газотурбінних установок (КЗ ГТУ), яка, на відміну від відомих рішень, базується на реєстрації вібраційних сигналів з подальшою їх обробкою методами вузькосмужного спектрального аналізу. Удосконалено динамічну модель нестаціонарного підводу тепла у КЗ ГТУ шляхом урахування динаміки заповнення "холодної" та "гарячої" частин камери згоряння, інерційності руху продуктів згоряння, динамічних властивостей системи підводу палива. Запропоновано новий підхід щодо формалізованого опису механізмів появи та встановлення вібраційного горіння в низькоемісійних камерах згоряння ГТУ.

  Скачати повний текст

Досліджено запалювання, режими горіння та структуру жевріючого розряду постійного струму низького тиску. Визначено наявність зв'язку між нормальним жевріючим розрядом і анодним світінням.

  Скачати повний текст

Вперше встановлено значення поверхні мікропор органічної та мінеральної частини та показано, що питома поверхня й об'єм мікропор зменшується із збільшенням температури піролізу. Визначено, що питома швидкість горіння антрациту із зростанням температури піролізу знижується, а з ростом ступеня конверсії цей ефект послаблюється. Знайдено вплив зольності й умов попередньої термічної обробки на пористу структуру та характер конверсії вугілля різного ступеня метаморфізму. Досліджено розподіл золи за класами крупності вугільної продукції та сухих відходів антрациту. Розроблено рекомендації щодо вибору та підготовки палива для спалювання в пиловугільних і ЦКШ-котлоагрегатах. Оцінено ефективність модернізації енергоблока із встановленням нового ЦКШ-котлоагрегату, що спалює високозольний антрацит і сухі відходи антрациту.

  Скачати повний текст

Встановлено критерії, що визначають ступінь просторової неоднорідності пірологічних характеристик випадкового горючого середовища. З використанням кореляційної теорії стохастичного аналізу одержано імовірнісну модель швидкості розповсюдження низової лісової пожежі за умов неоднорідного горючого середовища, виявлено найбільш значущі пірологічні фактори, що впливають на швидкість розповсюдження пожежної кромки. Створено стохастичні моделі інтегральних характеристик низової лісової пожежі, що розповсюджується за умов неоднорідного середовища (площі, периметру, імовірності затухання). Показано, що просторові флуктуації пірологічних характеристик призводять до більш швидкого збільшення площі та периметра пожежі, що розповсюджується за умов неоднорідного середовища у порівнянні з такими у випадку пожежі, що поширюється за однорідних умов. Вперше з використанням критерію мінімуму часу локалізації та гасіння низової лісової пожежі одержано оптимальні управлінські рішення щодо початкового розміщення та напрямку руху сил пожежогасіння за умов їх дефіциту вздовж контуру пожежі. Показано, що оптимальне рішення визначається значеннями фізичних параметрів у зоні горіння та характеристиками засобів пожежогасіння.

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено вплив просторової дисперсії плазми та розповсюдження, а також поглинання швидких магнітозвукових хвиль в області іонних циклотронних частот. Наведено результати порівняльного аналізу різних сценаріїв високочастотного (ВЧ) нагрівання іонів плазми з використанням збудження швидкої моди швидких магнітозвукових хвиль і оптимізації їх основних параметрів з метою вибору найперспективніших щодо стелараторів У-2М і TJ-1U. Запропоновано та теоретично обгрунтовано два методи ВЧ нагрівання тороїдної плазми, які базуються на використанні збудження швидкої моди, її ефективної конверсії у повільну моду швидких магнітозвукових хвиль і подальшому поглинанні повільної моди на основному циклотронному резонансі для іонів домішки гелію-3 і тритію, відповідно. Теоретично досліджено вплив сильної просторової області основного циклотронного резонансу за умов квазіперпендикулярного розповсюдження, а також зв'язок цієї задачі з відомим парадоксом появи негативної дисипації у цьому режимі. Проаналізовано основні параметри двокомпонентного ВЧ режиму термоядерного горіння зі зниженим нейтронним виходом, що базується на поглинанні інтенсивної повільної моди у плазмі суміші дейтерій - гелій-3.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено дослідженню процесу термохімічної підготовки (ТХП) високозольного антрациту (ВЗА), що дозволяє поліпшити умови займання та горіння ВЗА при його факельному спалюванні з суттєвою економією допоміжних природного газу та мазуту. ТХП дозволяє зменшити середній розмір частинок ВЗА, додатково розділити його мінеральну та органічну складові, збільшити внутрішню питому поверхню частинок, частково газифікувати ВЗА. Досліджено вплив режимних харатеристик ТХП на кожний з перелічених показників. Встановлено та апробовано в промисловому масштабі оптимальні режимні характеристики ТХП для одержання двофазового палива з найкращими властивостями займання та горіння в топках котлоагрегатів ТЕС. Показано, що зменшення часу затримки займання ВЗА після ТХП зумовлене головним чином збільшенням реагуючої поверхні частинок. Розроблено рекомендації з використанням ТХП при факельному спалюванні ВЗА.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему щодо скорочення питомої витрати природного газу під час виробництва вапна у шахтних протитокових печах. Розроблено та впроваджено режими випалу, а також часткової заміни природного газу доменним. Створено та реалізовано на ЕОМ математичну модель шахтної протитокової вапняно-випалювальної печі з центральним і периферійним підведенням природного газу. Модель передбачає врахування руху газів у щільному шарі кускового матеріалу, конвективне та дифузійне перенесення речовини, горіння палива, зовнішній і внутрішній теплообмін. На підставі результатів проведених експериментальних і розрахунково-теоретичних досліджень показано необхідність урахування турбулентної дифузії під час моделювання роботи шахтних протитокових вапняно-випалювальних печей, що забезпечує суттєве підвищення вірогідності кількісного та якісного опису фізичних процесів за умов випалу вапняку. Розв'язано задачу оптимізації режимних параметрів, а саме: розподілу палива, повітря та рециркуляту між центральною та периферійними пальниками, що забезпечує мінімальні витрати природного газу під час виробництва вапна. Розробено визначення теплотехнічних показників роботи вапняно-випалювальних печей (загальної витрати повітря, об'ємного виходу димових газів і диоксиду вуглецю в результаті дисоціації), що грунтується на результатах газового аналізу. Розроблено режими опалення шахтної протитокової вапняно-випалювальної печі сумішшю природного та доменного газів. Очікувана економія природного газу за цього становить близько 30 %.

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень процесу горіння нової маловивченої рідинної вибухової речовини - beta-азидоетанолу (АЕ) за умов природнього теплообміну з навколишнім середовищем. Встановлено, що характер горіння рідинних вибухових речовин, і АЕ зокрема, суттєво залежить від умов теплообміну між речовиною та її оболонкою. Виявлено невідомий раніше перехід стаціонарного горіння АЕ до пульсуючого режиму, який спостерігався всупереч усталеному погляду, із падінням зовнішнього тиску. Створено модель стаціонарного процесу горіння АЕ. Проаналізовано результати фізичного моделювання процесу горіння АЕ з урахуванням обміну теплом між речовиною і стінкою оболонки, З'ясовано фізичний механізм порушення стійкості горіння АЕ за таких умов. Отримано аналітичні вирази для граничних умов існування стаціонарного горіння АЕ у нетермостатованих оболонках, що мають універсальний характер і можуть бути використані в інженерних розрахунках піротехнічних виробів мирного призначення.

  Скачати повний текст

Розроблено розрахунково-аналітичний метод визначення концентраційних меж області флегматизування для газових сумішей системи горюча речовина - окисник - флегматизатор і мінімальне безпечне співвідношення флегматизатора та горючого газу (пари) у закритому об'ємі, установлено залежності мінімальних вогнегасних і флегматизувальних концентрацій азотно-кисневих сумішей від вмісту у них кисню (2 - 10 % об.). Проведено дослідження динаміки флегматизування горючого газового середовища в умовно герметичному просторі із заданими витратами надходження кисню, горючої речовини та повітря, запропоновано схему флегматизування, яка виключає застосування озоноруйнівного хладону 13В1 і значно підвищує рівень протипожежного захисту за рахунок вентилювання робочого простору азотом. Розроблено методичну та випробувальну бази для визначення показників якості газових вогнегасних речовин: мінімальної вогнегасної концентрації у процесі гасіння н-гептану та флегматизувальної концентрації для метаноповітряних сумішей, які є складовою частиною Державного стандарту України ДСТУ 3 958-2000 "Газові вогнегасні речовини. Номенклатура показників якості, загальні технічні умови та методи випробувань". Здійснено експериментальні дослідження щодо визначення умов флегматизування горючих газових середовищ і припинення горіння у замкнених просторах ряду речовин класів A, B, C. Результати досліджень упроваджено у вигляді пропозицій щодо флегматизування азотом горючих газових середовищ у виробництвах холодильників і товарів побутової хімії в аерозольних упаковках.

  Скачати повний текст

Створено епоксидні композиційні матеріали зі зниженою горючістю, що не містять галогенів. Розглянуто проблеми одержання на їх основі захисно-декоративних та електроізоляційних матеріалів для протипожежного захисту виробів будівельного й електротехнічного призначення. Досліджено процеси горіння та термоокиснювальної деструкції епоксиполімерів. Проведено комплексну оцінку пожежної небезпеки композиційних матеріалів, розраховано параметри розвитку пожежі у разі використання полімерів у виробах. Вивчено технологічні, структурні та експлуатаційні характеристики полімерів зі зниженою горючістю.

  Скачати повний текст

Розвинуто питання підвищення вогнестійкості, зниження горючості будівельних дерев'яних конструкцій на базі розробки нових підходів і критеріїв. Вперше теоретично досліджено процес стадійного тепломасообміну в системі негорюче покриття, що здимається - основа (деревина, метал) до здимання та після здимання за умов стандартного розвитку пожежі. Запропоновані вогнезахисні композиції підвищують працездатність дерев'яних будівельних конструкцій в осередку пожежі за рахунок гальмування процесів горіння та обвуглювання.

  Скачати повний текст

Удосконалено технологію пожежогасіння в герметичних приміщеннях кораблів та суден шляхом використання можливості вакумувати аварійне приміщення за допомогою енергетичних установок. Розроблено та експериментально підтверджено математичну модель, що описує теплообмін між дзеркалом горючої рідини, полум'ям і навколишнім середовищем у процесі дифузійного горіння та погасання рідин за зниженого тиску. Теоретично визначено й експериментально підтверджено умови припинення дифузійного горіння вуглеводневих рідин за зниженого тиску, аналітичні залежності інтегрального тепловиділення від дифузійного полум'я для палив ТС-1 та Л, аналітичні залежності відносної тривалості дифузійного горіння вуглеводневих рідин у герметичному об'ємі від початкових параметрів газового середовища та рідини, величини значень тиску (у діапазоні від атмосферного до 13,3 кПа). Досліджено вплив ефекту кипіння на процес дифузійного горіння рідини. Встановлено, що корабельні дизелі можуть знижувати тиск до 67 - 69 кПа, за якого інтегральне тепловиділення від палива ТС-1 зменшується в 1,5 рази та у 2 рази - для дизельного палива Л.

  Скачати повний текст